SU636783A1 - Формирователь импульсов - Google Patents

Description

симальное напр жение на аноде тиристор;:, которое должно быть меньше нробивочного напр жени  излучател . При этом излучр,тс .ть посылает в материал механические пмнульеы с амплитудой от О до +А В, т. е. квазилинейный участок нелинейной зависимости между напр жением на длектрода.х и удлинением кристалла пьезоэлектрического «излучател  используетс  только один раз за один рабочий цикл. Попытки увеличить амплитуду зондирующего и.мпульса за счет увеличени  напр жени  ведут к электрическому пробою излучател . Этот недостаток накладывает ограничени  на величину .максимальной базы прозвучивани  и на отношение «сигнал-шум ультра:звуковых приборов. Цель предлагаемого изобретени  - увеличений амплитуды импульса излучател  и КПД устройства.

Дл  этого в формирователь импульсов, содержаш.ий тиристор, первый и второй диодь1 , накопительный конденсатор, пьезоэлектрический излучатель и трансформатор с высоковольтной и низковольтной вторичными обмотками и. первичной обмоткой, подключенной к источнику питаюш.его напр жени . Причем анод первого диода соединен с первым крайним выводом высоковольтной вторичной обмотки трансформатора, катод первого диода соединен с анодом тиристора, накопительный конденсатор включен между анодом тиристора и первым выводом пьезоэлектрического излучател , катод второго диода соединен с управл ющим электродом тиристора, а анод второго диода через низковольтную вторичную обмотку трансформатора подключен к катоду тиристора. Введены новые элементы и изменени  схемы, обеспечивающие изменени  пол рности напр жени  на электродах пьезоэлектрического излучател  за врем  одного рабочего цикла формировател  - введен третий диод , причем катод третьего диода соединен со вторым крайним выводом высоковольтной вторичной обмотки, анод третьего диода соединен с катодом тиристора и вторым выводом пьезоэлектрического излучател ,а точка соединени  пьезоэлектрического излучател  с накопительным конденсатором соединена с отводом от середины высоковольтной вторичной обмотки трансформатора.

.На чертеже дана принципиальна  электрическа  схема предлагаемого формировател  импульсов.,

Предлагаемый формирователь импульсов содержит трансформатор 1 переменного напр жени  с высоковольтной и низковольтной вторичными обмотками, причем высоковольтна  обмотка снабжена отводом от середины, первый, второй и третий диоды 2, 3 и 4 соответственно, тиристор 5, накопительный конденсатор 6, пьезоэлектрический излучатель 7. Причем в цепь высоковольтной вторичной обмотки трансформатора 1 последовательно включены первый 2 и третий 4 диоды, а также тиристор 5 таким образом, что анод первого диода 2 соединен с первым крайним выводо.м высоковольтной вторичной обмотки трансформатора 1, катод первого диода 2 соединен с анодом тиристора 5, накопительный конденсатор 6 включен .между анодом тиристора 5 и первы .м выводо.м пьезоэлектрического излучател  7, катод второго диода 3 соединен с управл ющим электродом тиристора 5, а анод второго диода через низковольтную обмотку трансформатора 1 подключен к катоду тиристора 5, катод третьего диода 4

соединен со вторым крайним выводом высоковольтной вторичной обмотки трансформатора 1, анод третьего диода 4 соединен с катодом тиристора 5 и вторы.м выводом пьезоэлектрического излучател  7, а точка соединени  пьезоэлектрического излучател  7

с накопительным конденсатором 6 соединена с отводом от середины высоковольтной вторичной об.мотки трансформатора 1.

Предлагаемый формирователь импульсов работает следующим образом.

В один из полупериодов переменного напр жени , снимаемого с высоковольтной вторичной обмотки трансформатора 1. первый и третий диоды 2 и 4 оказываютс  открыты .ми и происходит зар д емкостей накопительного конденсатора 6 и пьезоэлектрического излучател  7. В течение этого полупериода тиристор 5 и второй диод 3 остаютс  закрытыми. В следующем полупериоде переменного напр жени  выпр мительный диод 3

отпираетс , в результате чего потенциал управл ющего электрода тиристора 5 начинает возрастать и при определенном значении этого потенциала происходит пробой (отпирание) тиристора 5. В течение этого

полупериода переменного напр жени  первый и третий диоды 2 и 4 остаютс  закрыты .ми, поскольку до момента отпирани  тиристоров 5 на электродах накопительного конденсатора 6 и пьезоэлектрического излучател  7 сохран етс  высокое напр жение

соответствующей пол рности. Третий диод 4  вл етс  существенным признаком предлагаемого формировател , так как при его отсутствии пьезоэлектрический и.злучатель 7 оказываетс  включенны.м непосредственно в цепь половины высоковольтной вторичной

обмотки трансформатора 1 и положительный эффект {генерацию широкополосного импульса) получить невозможно. В .мо.мент пробо  тиристора 5 накопительный конденсатор 6 оказываетс  подключенным параллельно пьезоэлектрическому излучателю 7, причем в начальный момент времени напр жени  на электродах названных элементов оказываютс  равными по величине и противоположными по пол рности, поскольKv у трансфор% атора 1 сделан отвоа or середины высоковольтной вторичной оомотки. Так как емкость накопительного конденсатора 6 много больше емкости пьезоэлектрического 1пл чате:1  7, то tipoiicxoaiiT перераспределение электрических зар дов, в рез .,1ьтате которого напр жение на обкладках 11ье;юэ,1ектрического излучател  7 и,м (.м111тс  по пол рности на иротпвоп(). Вследствие пьезоэлектрического эфичКта при пзмененш напр жени  на электродах пьезоэ:1ектрическо1о излучател  7 от --U до - и, где и - напр жение, С1П1маемое с по.ювины высоковольтной вторичной обмотки трансформатора 1, не npeBbiniaioinee пробивное напр жение излучател , произойдет деформапи  пьезоэлемента пьезоэлектрического лзлучате.1  7 в предела.х 1 до -ЬЛ К что в два 1)аза болыпе, чем может бьггь получено с помонхью известных (формирователей ил-пульсов. В результате в ирозвучиваемую среду будет послан импульс мехаипческих колебаипй в два раза большей ,1итуды. Благодар  этому можно уве.лпЧ1ггь максимальную базу прозвучпванп  м 15е. отиои1ени  «сшнал-шум. В пред.чагаемом формирователе импумьсов увеличение амплитуды импульса достигаетс  за счет более иолного использовани  квазилинейного участка нелинейной зависимости между напр жением на электродах и удлинением пьезоматериала излучател . а резисторы и всиомогательные блоки не примен ютс . Благодар  этому дополнительно обеспечено повышение КПД формировател  импульсов. Форм1/.Н1 изобретени  Формировате.чь импч.чьсов, содержащий ;;i iiiciop, первый и второй диоды, накопиi (мьный конденсатор, пьезоэлектрический |-;;5.1 чате,1ь и трансфор% атор с высоково.тьтiioii и н1 зково.тьтноГ| вторичными обмотками и первичной об :откой, подк,1юченной к источнику питающего напр жени , приче анод первого диода соедпнен с первым крайним выводом высоково,тьтной вторичной обмотки трансформатора, катод первого диода соединен с анодом тиристора, накопительный кондеьсатор вк,тючен между анодом тиристора и первым выводом пьезоэлектрического излучател , катод второго диода с управл юшим электродом тиристора, а анод второго диода через низково ,1ьтную вторичнмо обмотку трансформатора по.дключен к катоду тиристора, отличающийс  те.м, что, с целью уве,1ичени  амплитуды импул1 са и,злучател  и КПД устройства, в него введен третий диод, причем катод третьего диода соединен с вторым крайним выводом высоковольтной вториЧ ной обмотки, анод третьею диода соединен с катодом TiipncTopa и вторым выводом пьезоэ ,тектриче1-кого излучател , а точка соединени  пьезоэлектрического излучате,т  с накопите,1ьным конденсаторо.м соединена с отводом от середины высоковольтной вторичной обмотки трансформатора. Источники информапш, прин тые во внпмание ири экспертизе: 1.Авторское свидетельство СС(1Р М 468357. кл. Н 03 К 3/02, 1972. 2..Авторское свидетельство 340460, кл. В Об В ;06, 1969.

±

-ч

Т

И